Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Московский энергетический институт (технический университет)

А.Ф.Дьяков, В.В.Платонов

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Учебное пособие

Москва 2000

ББК

УДК 621.316.925

Дьяков А.Ф., Платонов В.В. Основы проектирования релейной защиты электроэнергетических систем.: Учебное пособие/ Московский энергетический институт (технический университет)

ISBN

Рассматриваются вопросы комплексного проектирования релейной защиты электрических сетей напряжением 110 кВ и выше, а также основного электрооборудования электрических станций и подстанций. Даются рекомендации по выбору расчетных режимов и расчету токов короткого замыкания для релейной защиты. Рассматриваются принципы выполнения и методики расчета уставок срабатывания максимально-токовых, дистанционных, поперечных дифференциально-направленных и дифференциально-фазных высокочастотных защит линий электрических сетей энергосистем.

Приводятся методики расчета уставок срабатывания основных и резервных защит основного электрооборудования электрических станций и подстанций: генераторов, трансформаторов, автотрансформаторов, блоков генератор-трансформатор и генератор-автотрансформатор. Даются примеры расчета уставок и выбора принципов релейной защиты и автоматики участка сети 220 кВ, а также релейной защиты генератора, трансформатора, автотрансформатора и блока генератор-трансформатор.

Учебное пособие предназначено для студентов электроэнергетических специальностей 10.01, 10.02, 21.04 всех форм обучения, изучающих курсы Релейная защита и автоматика, Релейная защита электроэнергетических систем, Основы проектирования релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем и выполняющих курсовое и дипломное проектирование. Пособие будет полезным для работников служб релейной защиты и автоматики энергосистем.

Введение

Настоящее учебное пособие соответствует базовому курсу цикла специальных дисциплин "Основы проектирования релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем" Государственного образовательного стандарта по специальности "Автоматическое управление электроэнергетическими системами". В учебном пособии отражены вопросы, изучаемые студентами других электроэнергетических специальностей в курсе "Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем". Закрепление практических знаний по этим дисциплинам осуществляется при выполнении студентами курсовых и дипломных проектов.

При учебном проектировании основными материалами являются "Руководящие указания по релейной защите" (выпуск 1-13) и типовые проекты по выполнению релейной защиты и автоматики элементов электрооборудования электроэнергетических систем. Эти материалы выпускаются проектными и научно-исследовательскими институтами "Энергосетьпроект" и "Атомтеплоэлектропроект" для специалистов-проектировщиков и характеризуются детальной проработкой широкого круга специальных вопросов, которые нашли отражение более чем в 200 печатных листов специальной литературы. Освоение этих материалов студентами затруднено из-за большого объема и сложности рассматриваемых технических решений.

В настоящем учебном пособии методически обобщены основные проектные материалы и руководящие указания по релейной защите электроэнергетических систем, которые дополнены пояснениями из предшествующих курсов общетехнических дисциплин.

Учебное пособие состоит из трех частей, охватывающих теоретический материал (часть I и II) и примеры расчетов (часть III).

В первой части, посвященной учебному проектированию релейной защиты электрических сетей энергосистем, рассмотрены вопросы выбора исходных данных и расчетных режимов для вычисления токов короткого замыкания, построения кривых спадания токов короткого замыкания по линиям с определением параметров отдельных последовательностей, подводимых к устройствам релейной защиты при коротких замыканиях. Приведены методики расчета релейной защиты от междуфазных повреждений (максимальные токовые и дистанционные защиты) и от замыканий на землю (максимальные токовые защиты нулевой последовательности). Рассмотрены методики расчета и особенности выполнения устройств релейной защиты, действующих при всех видах повреждений: комплектных защит шкафа ШДЭ-2801, поперечной дифференциально-направленной защиты параллельных линий и дифференциально-фазной высокочастотной защиты.

Вторая часть посвящена учебному проектированию релейной защиты основного электрооборудования электрических станций и подстанций. Рассмотрены типы применяемых устройств релейной защиты и принципы выбора основных и резервных защит генераторов, трансформаторов, автотрансформаторов и блоков генератор-трансформатор (автотрансформатор). Приведены методики расчета основных и резервных защит генераторов, работающих на сборные шины, понижающих трансформаторов и автотрансформаторов, а также блоков генератор-трансформатор и генератор-автотрансформатор.

В третьей части даются примеры расчета основных и резервных защит электроэнергетических систем. Комплексно рассмотрен пример расчета релейной защиты и автоматики участка сети с эффективно-заземленной нейтралью с расчетом уставок максимальных токовых защит от междуфазных повреждений, дистанционных защит, максимально-токовых защит от замыканий на землю, поперечной дифференциально-направленной защиты параллельных линий и высокочастотных дифференциально-фазных защит. Выполнено согласование выдержек времени автоматического повторного включения с релейной защиты, приведены схемы размещения релейной защиты и автоматики (карты селективности) для рассматриваемого участка сети.

Приводятся примеры расчета основных и резервных защит генератора, работающего на сборные шины, понижающего трансформатора, автотрансформатора понижающей подстанции и блока генератор-трансформатор.